JPH02121646A

JPH02121646A - 衝撃波治療装置

Info

Publication number: JPH02121646A
Application number: JP63276627A
Authority: JP
Inventors: Koji Saito; 斉藤　興治; Nobuki Kudo; 工藤　信樹
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1990-05-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ｆ発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、生体内に存在する被破砕物例えばガン細胞、
結石等を衝撃波の集束エネルギで破壊して治療する衝撃
波治療装置に関する。

（従来の技術）生体内の結石を破砕する装置として、特開昭６２−４９
８４３に開示されたものがある。第８図はこの装置の超
音波アプリケータの断面を示している。

同図に示す超音波アプリケータ１は、中央部に所定形状
の後孔を有し、且つ、所定の曲率を有して形成された凹
面振動子２と、この凹面振動子２の背面に一様に接着さ
れたバッキング材３とを有してなる。超音波プローブ４
は、送受波面（超音波アレイ）４ａが凹面撮動子２の超
音波送受波面と同一曲面あるいはその面より後退させた
位置となるように配置されている。尚、５は水袋で必り
、６は生体である。

ところで、上記装置を用いて生体内の結石を破砕する場
合には、衝撃波の集束点位置を結石に合わせる必要がお
り、これを集束点位置決めと称している。この集束点位
置決めは、表示手段上に生体の８モード像（断層像）と
共に衝撃波の集束点位置を示すマーカを表示し、この集
束点マーカと結石とを表示画面上で一致させることによ
って行うことが考えられる。ここでマーカはアプリケー
タ１によって幾何学的に定まる集束点位置を示している
。

（発明が解決しようとする課題）しかし、被破砕物の破砕の程度を上記Ｂモード上で確認
するのは困難でおる。従って衝撃波を必要以上に生体に
照射する虞れがあった。

そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、その目的
とするところは、被破砕物の破砕程度把握の容易化を図
った衝撃波治療装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、生体に向けて衝撃波を送波する衝撃波発生手
段を有し、この衝撃波発生手段より送波された衝撃波に
よって生体内被破砕物を破砕する訴うにした衝撃波治療
装置において、生体内被破砕物に向けて送波した超音波
の反射成分を位相検波してドプラ情報を得る第１の手段
と、このドプラ情報を可聴化する第２の手段とを有する
ものである。

（作　用）破砕用衡撃波は集束点において大きな圧力（数１００乃
至１０００　ｂａｒ）を生ずる。それ故、第５図に示す
ように被破砕物２３にこの衝撃波２４が当った瞬間にそ
の被破砕物２３は大きな圧力を受けてＦ方向に移動する
。そしてこの衝撃波２４が通過した後に被破砕物２４は
、第６図に示すように被破砕物の周辺組織よりＦ′力方
向第５図の「と反対方向）の圧力を受け、これによって
減衰１．股動する。

ここで、被破砕物２４が上記の衝撃波によって破砕され
ていない状態では、被破砕物２４は原形をとどめたまま
減衰振動することになるが、破砕された場合には第７図
に示すように被破砕物２４の小片が、それぞれ衝撃波集
束点に対する相対的位置及び周囲状況に応じて四方ハル
に移動する。

従って、被破砕物に向けて超音波を送波し、その反射成
分を位相検波してドプラ情報を求めれば、このドプラ情
報より被破砕物の破砕の程度を把握することができる。

そこで本発明では、前記の第１の手段によりドプラ情報
を求め、前記第２の手段によりこのドプラ情報を可聴化
し、これにより、被破砕物の破砕程度把握の容易化を図
っている。

ここで、前記ドプラ情報はパルスドプラ法若しくは連続
波ドプラ法により１ｑることかできる。また、前記第１
．第２の手段は、ドプラ心音計により実現することがで
きる。

更に、前記生体に向けて送波された１１波成分の可聴化
を前記第３の手段により阻止するようにすれば、目的と
するドプラ音を鮮明にモニタできる。

（実施例）以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示している。

１６は衝撃波アプリケータであり、このアプリケータ１
６は球面状に形成された衝撃波発生手段１６ａと、この
手段１６ａより発生された衝撃波を生体Ｐにまで効率良
く伝達する水袋１６ｂとを有する。衝撃波発生手段１６
ａとしては、第８図に示すのと同様に凹面振動子を適用
してもよいし、あるいは、渦状に巻回されたコイルとこ
れに近接して配回された金属膜とを有して成る電ｖｉ！
を誘導型音源を適用してもよい。水袋１６ｂは蛇腹部１
６Ｃを有し伸縮自在となっている。そしてこの衝撃波ア
プリケータ１６の中央部には超音波プローブ１７が取付
けられている。この超音波プローブ１７は生体Ｐに向け
て超音波の送受を行うものであり、先端部に複数の振動
子１７ａをアレイ状に配列して成る。

２１はパルサであり、前記衝撃波発生手段１６ａはこの
パルサ２１によって駆動される。この駆動のタイミング
はタイミングコントローラ２Ｑによって制御される。

このタイミングコントローラ２０よりの衝撃波発生タイ
ミング信号は、パルサ２１へ伝達されると共に、スイッ
チ２７へも伝達されるようになっている。

このスイッチ回路２７は、衝撃波発生タイミング信号に
同期してドプラ音信号の伝達路を断続するものである。

２６は破砕用クロックを発生する破砕用クロック発生部
であり、この破砕用クロックは、後段に配置された分周
回路２４を介してタイミングコントローラ２０に伝達さ
れるようになっている。また、１０はＲＰＧ（レートパ
ルスジェネレータ）で必り、このＲＰＧＩＯはレートパ
ルスを発生するもので必る。発生されたレートパルスは
送受信制御部１１．ＤＳＣ（ディジタルスキャンコンバ
ータ）１４．及びデイレイ回路２３に取込まれるように
なっている。デイレイ回路２３はレートパルスを所定時
間遅延するものでおり、遅延されたレートパルスはタイ
ミングコントローラ２０に取込まれるようになっている
。２５はシステムコントローラであり、このシステムコ
ントローラ２５は本実施例装置全体の動作制御を司るも
のである。

更に、送受信制御部１１は超音波プローブ１７を介して
超音波の送受信を行うものであり、送信系と受信系とか
ら成る。送信系はレートパルスに対して所定の遅延時間
を付与する送信遅延部と、この遅延出力に応じて超音波
プローブ１７における振動子を励娠するための駆動パル
スを発生するパルサ等を有して成り、受信系は、超音波
プローブ１７によって受波された超音波エコーを増幅す
るプリアンプと、この増幅出力に対して所定の遅延時間
を付与する受信遅延部と、この遅延出力を加算する加算
器等を有して成る。

（してこの送受信制御部１１の後段にはＢモード処理回
路１２及びドプラ処理回路１３が配置されている。

Ｂモード処理回路１２は、前記送受信制御部１１の出力
（加算出力）の振幅検波を行う検波器と、このＪＥ幅険
波出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ　（アナログ
・ディジタル）変換器等を有して成り、このＡ／Ｄ変換
出力がＤＳＣ１４に伝達される。

ＤＳＣ１４はフレームメモリを有して成り、このＤＳＣ
１４において、サンプリング系と表示系との走査変換が
行われる。このＤＳＣ１４内のフレームメモリへのデー
タ書込みタイミングは、デイレイカウンタ１９よりのデ
ータ取込みタイミング信号によって決定される。そして
このＤＳＣ１４による走査変換出力が表示部１５に伝達
され、生体のＢモード像がここで可視化される。

また、ドプラ処理回路１３は、超音波エコーを位相検波
する位相検波回路と、サンプルゲートの設定処理を行う
サンプルゲート設定処理回路とを有して成り、ドプラ情
報がオーディオ出力として取出され、それがスイッチ回
路２７を介してスピーカ２８に伝達され、可聴化される
ようになっている。

ここで、前記ドプラ処理回路１３により、本発明におけ
る第１の手段が形成され、また、スピ力２８により、本
発明における第２の手段が形成される。

次に、上記のように構成された実施例装置の作用につい
て説明する。

超音波プローブ１７を介して送受信制御部１１により超
音波の送受信が行われ、Ｂモード処理回路１２の処理に
より、ＤＳＣ１４内のフレームメモリに生体ＰのＢモー
ド像が形成され、それが表示部１５上に表示される。

また、タイミングコントローラ２０より衝撃波発生タイ
ミング信号が送出されると、パルサ２１より駆動信号が
出力され、これにより衝撃波発生手段１６ａから、生体
Ｐ内で集束する衝撃波が発生される。

ここで、衝撃波発生タイミング制御の詳細について説明
する。

第２図は本実施例装置の動作タイミングを示している。

ＲＰＧｌｏの出力（レートパルス）がデイレイ回路２３
により時間ｔだけ遅延され、それがタイミングコントロ
ーラ２０に取込まれる。一方、破砕用クロック発生部２
６よりのクロックが分周回路２４によって分周され、そ
れがタイミングコントローラ２０に伝達される。すると
、このタイミングコントローラ２０は、分周回路２４の
出力が高レベルになった後、最初にデイレイ回路２３の
出力が立上る時刻に衝撃波発生タイミング信号を出力す
る。この衝撃波発生タイミング信号の立上りで衝撃波が
発生される。このようなタイミング制御によれば、Ｂモ
ード像において衝撃波の影響が現われる位置を任意に制
御できる。即ち、デイレイ回路２３での遅延時間を変え
ることにより衝撃波の影響部分を、例えば第１図におい
て１５ａで示すようにＢモード像の最側端に位置させる
ことができる。

一方、超音波エコーがドプラ処理回路１３に取込まれる
と、この処理回路１３において位相検波が行われ、ドプ
ラ情報がオーディオ出力として取出され、それがスイッ
チ回路２７を介してスピーカ２８に伝達され、ここで可
聴化される。このドプラ音をモニタすることで被破砕物
の破砕程度を容易に把握することができる。ここで、上
記のドプラ情報収集はパルストアラ法によって行われて
おり、Ｂモード像上で設定されたサンプルゲート位置で
のドプラ情報が得られる。つまり、上記のサンプルゲー
トを被破砕物の存在する部位に予め設定することにより
、当該被破砕物付近のみのドプラ情報が得られる。

パルストアラ法の他に連続波ドプラ法を適用することも
可能である。この場合、Ｂモード象情報収集用の超音波
プローブ１７の近傍に連続波ドプラ専用の振動子を設け
るか、あるいは第３図に示すようにプローブ１７の振動
子群の一部（これを１７ｂで示す）を使用して連続波の
送受を行うようにすればよい。

また、スピーカ２８で可聴化されるドプラ音に衝撃波成
分が混入するとドプラ音のモニタが困難になることが考
えられる。そこで本実施例装置では、タイミングコント
ローラ２０よりの衝撃波発生タイミング信号に同期して
スイッチ回路２７を断続することで衝撃波成分をマスク
するようにしている。即ち、第２図に示すように、タイ
ミングコントローラ２０の出力の立上りタイミングでス
イッチ回路２７がＯＦＦ　　（開状態）となり、所定時
間スピーカ２８への信号伝達が阻止されるのである。こ
のようにすれば、ドプラ音に衝撃波成分が混入しないか
ら、ドプラ音を鮮明にモニタできる。

従って、本発明における第３の手段はこのスイッチ回路
２７によって実現される。

尚、本発明は上記実施例に限定されない。

第４図は他の実施例を示している。

この実施例装置ではドプラ心音計３０を利用している。

このドプラ心音計３０は超音波送受部３０ａと、ドプラ
心音計本体３０ｂと、スピーカ３０ｃとを有して成る。

超音波送受部３０ａは生体Ｐ内の被破砕物２２に向けて
超音波を送波し、その反射成分を受波する。本体３０ｂ
では超音波の反射成分よりドプラ情報が求められ、それ
がスピーカ３０Ｇで可聴化される。従って本体３０ｂに
より、本発明における第１の手段が実現され、スピーカ
３０ｃにより、本発明における第２の手段が実現される
。

尚、本体３０ｂでは、タイミングコントローラ２０より
の衝撃波発生タイミング信号に同期して衝撃波成分をマ
スクするようにしており、その具体的な構成は第１図の
場合と同様である。従って、本発明における第３の手段
もこの本体３０ｂにより実現される。

このように構成してもドプラ音をモニタできるので上記
実施例と同様の効果を奏する。

また、超音波の受信エコーより超音波の偏移周波数を求
め、これに基づいてＣＦＭ（カラーフローマツピング）
！２ａ理を行い、この処理画像を８モード像に重畳して
表示するにうにしてもよい。このＣＦＭ処理は、血流イ
メージングの場合の回路をそのまま用いて実行できる。

このＣＦＭ像表示によれば、次のような利点がある。

被破砕物例えば結石においては他の組織に比してドプラ
信号が大きいと考えられる。このため位置決めの際に比
較的弱い衝撃波を送波すれば、結石位置を上記のＣＦＭ
ｅ上で確Ｌ２することができる。勿論、破砕用として強
力な衝撃波を送波した場合でも、被破砕物の位置はＣＦ
Ｍ像上より明らかでおる。

また、生体組織に強い衝撃波が照ｒＪＪされた場合、組
織が変形移動するため、実際に送波された衝撃波の集束
点位置を上記のＣＦＭ像上で確認することができる。

更に、衝撃波の照射により被破砕物が破砕された場合と
逆に破砕されない場合とで、更には破砕による小片の大
きさ等によっても被破砕物の移動状態が異なるため、被
破砕物の破砕程度をも上記のＣＦｉｎ！上で確認するこ
とができる。

従って、上記のドプラ情報可聴化に加えてＣＦＭ＠表示
を行うことで、被破砕物の破砕程度確認が更に容易とな
り、効果的な衝撃波治療が可能となる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、超音波ドプラ情報
を可聴化することにより、被破砕物の破砕の程度を容易
に把握することができる衝撃波治療装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の装置の動作タイミング図、第３図は連続波のド
プラ法によりドプラ情報を収集する場合の主要部ブロッ
ク図、第４図は他の実施例・を示すブロック図、第５図
、第６図、第７図は衝撃波による被破砕物移動の説明図
、第８図は従来例の説明図である。１３・・・ドプラ処理回路（第１の手段）、１６・・・
衝撃波アプリケータ、１６ａ・・・衝撃波発生手段、１７・・・超音波プローブ、　２２・・・被破砕物、２
７・・・スイッチ回路（第３の手段）、２８・・・スピ
ーカ（第２の手段）、３０・・・ドプラ心音計、　　Ｐ・・・生体。第図箒・３図竺飼プ図第し図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）生体に向けて衝撃波を送波する衝撃波発生手段を
有し、この衝撃波発生手段より送波された衝撃波によっ
て生体内被破砕物を破砕するようにした衝撃波治療装置
において、生体内被破砕物に向けて送波した超音波の反
射成分を位相検波してドプラ情報を得る第１の手段と、
このドプラ情報を可聴化する第２の手段とを有すること
を特徴とする衝撃波治療装置。
（２）パルスドプラ法により前記ドプラ情報を得るよう
にした請求項１記載の衝撃波治療装置。
（３）連続波ドプラ法により前記ドプラ情報を得るよう
にした請求項１記載の衝撃波治療装置。
（４）前記第１の手段及び第２の手段をドプラ心音計に
より実現した請求項１、２又は３記載の衝撃波治療装置
。
（５）前記生体に向けて送波された衝撃波成分の可聴化
を阻止する第３の手段を設けた請求項１、２、３又は４
記載の衝撃波治療装置。